Identificat un nou factor genetic al autismului și al altor tulburări de dezvoltare

Identificat un nou factor genetic al autismului și al altor tulburări de dezvoltare

O echipă de studiu de cercetare formată din profesorul Takumi Toru al Universității Kobe (în plus, un om de știință vizitat la Centrul RIKEN pentru cercetarea dinamicii biosistemelor) și profesorul asistent Tamada Kota, ambele din Divizia de fiziologie a Școlii de Medicină, au dezvăluit de fapt o genetică cauzală ( Necdin, NDN) în versiunea cu autism șoareci de computer care au neregularitatea cromozomială numită variantă de număr duplicat.

Oamenii de știință vor să înveselească sistemul molecular al geneticii NDN pentru a adăuga în direcția producției de noi abordări terapeutice pentru tulburările de dezvoltare constând în autism.

Aceste rezultate ale studiului de cercetare au fost publicate în Natura Comunicaţii iulie 1, 2021.

Chiar dacă numărul persoanelor identificate cu autism (problema autismului) a crescut considerabil, mai multe elemente ale acestei probleme de dezvoltare nu sunt încă bine înțelese. Motivele sale sunt împărțite chiar în elemente genetice și elemente ecologice. În cadrul acestor elemente genetice, au fost descoperite de fapt anumite variante ale numărului duplicat la persoanele autiste; ca exemplu, replicarea cromozomului 15q11-q13. Aceste probleme în zona 15q11-q13 sunt împărțite chiar în situații de replicare cromozomială obținute matern și paterne. Se înțelege că genetica Ube3a determină replicarea cromozomială obținută matern. Cu toate acestea, nu se recunoaște care genetică este importantă pentru replicarea obținută paternal.

Această echipă de cercetare a reușit anterior să stabilească o versiune a mouse-ului computerului de replicare 15q11-q13 (mouse computer 15q dup). Folosind această versiune a mouse-ului de computer, au identificat multe probleme în situațiile de replicare cromozomială obținute paternal, constând în obiceiuri asemănătoare autismului și probleme în dezvoltarea spate dendritice. Cu toate acestea, oamenii de știință nu au reușit să stabilească care genetică este responsabilă pentru acțiuni asemănătoare autismului, deoarece această zonă include mai multe particule de ARN necodificatoare și genetica care codifică proteinele sănătoase.

Identificat un nou factor genetic al autismului și al altor tulburări de dezvoltare

La șoarecii computerizați 15q dup, există o varietate de genetică pe măsură ce replicarea ajunge la zona de 6Mb. Studiile anterioare de cercetare au arătat că problemele de comportament nu au fost cauzate de replicarea cromozomială obținută matern, prin urmare au fost omise în jur de 2Mb. În ceea ce privește continuarea de a fi de 4Mb, oamenii de știință au dezvoltat inițial o nouă versiune de mouse de replicare de 1.5 megabyți a computerului și au verificat problemele acțiunilor. Din rezultate, aceștia nu au reușit să determine orice tip de probleme de comportament asemănător autismului la șoarecii computerizați de replicare de 1.5 megabiți. În consecință, oamenii de știință au omis acest 1.5 Megabytes, lăsându-le cu 3 genetice care codifică proteinele ca perspective fezabile.

Apoi, aceste 3 genetică au fost prezentate separat chiar în cortexul șoarecilor computerizați prin intermediul electroporației in utero. Oamenii de știință au determinat prețul inversat (dezvoltarea și îndepărtarea coloanelor spinale dendritice pe o durată de două zile) in vivo folosind o lentilă microscopică cu doi fotoni și au descoperit că numărul coloanelor spinale a crescut substanțial atunci când a fost prezentată genetica Ndn (Figura 1A-C). Mai mult, categoria morfologică a acestor coloane vertebrale a arătat că cea mai mare parte a fost prematură. Acest lucru arată că genetica Ndn controlează dezvoltarea și creșterea coloanelor spinale dendritice pe tot parcursul fazei de dezvoltare (Figura 1D).

Folosind CRISPR-Cas9, oamenii de știință au eliminat în cele din urmă singurul duplicat al geneticii Ndn din versiunea mouse-ului computerului 15q dup pentru a produce șoareci de computer cu un număr duplicat genomic stabilizat pentru această genetică (mouse computer 15q dupΔNdn). Folosind această versiune, au arătat că problemele observate la șoarecii computerului 15q dup (prețul inversat neobișnuit și scăderea intrării sinaptice represive) pot fi ameliorate (Figura 2).

Identificat un nou factor genetic al autismului și al altor tulburări de dezvoltare

În cele din urmă, oamenii de știință au verificat dacă obiceiurile observate anterior de autism la șoarecii computerizați 15q dup (constând în anxietate sporită într-un nou cadru, scăderea sociabilității și perseverență sporită) au apărut la șoarecii computerizați 15q dupΔNdn. Au dezvăluit că majoritatea rezultatelor examinării comportamentului pentru șoareci de computer 15q dupΔNdn, obiceiuri neobișnuite legate de sociabilitate și perseverență au fost atenuate (Figura 3).

Acest studiu de cercetare a dezvăluit că la șoarecii computerizați în versiunea 15q dup autism, genetica NDN nu joacă doar o funcție crucială în obiceiurile asemănătoare cu cele ale autismului, dar are un impact suplimentar asupra unor elemente precum inegalitatea excitației / inhibării caracteristicilor sinaptice și a cortexului. Apoi, grupul de studiu de cercetare vrea să clarifice caracteristicile geneticii NDN. Prin controlul sintetic al acestor caracteristici sau recunoașterea și gestionarea elementelor lor din aval, oamenii de știință vor să recunoască sistemul inițial al tulburărilor de dezvoltare precum autismul și să creeze noi abordări terapeutice.

Detonic